Як би дивно це не було, треба серйозно винести двовікову теорію, згідно з якою риси, набуті протягом нашого життя, можуть передаватися нашим нащадкам. Принаймні на рівні різних молекул, прикріплених до матеріалу генів, ДНК, виявило міжнародне дослідження. Однак ці молекули дуже важливі у взаємозв'язку між навколишнім середовищем, старінням та генетичною схильністю до різних захворювань, і багато дослідників кажуть, що незабаром вони можуть стати центром медичних досліджень.
Недавні результати дослідників з Університету Джона Хопкінса (Балтимор, штат Меріленд) підтверджують, що структура різних хімічних груп, пов'язаних з нашим генетичним матеріалом, нашою ДНК, змінюється з віком, і спосіб змін однаковий у сім'ї, тобто, передається у спадок. Цей процес не супроводжується зміною генетичного матеріалу, але функція генів модифікується завдяки посередництву молекул, які зв’язуються з ними протягом нашого життя, і це може бути передано наступному поколінню. В останні роки багато дослідників припускають, що цей так званий епігенетичний процес може пояснити, наприклад, підвищену сприйнятливість до деяких захворювань (наприклад, алергії, раку) в сім'ї або з віком.
Епігенетичні зміни можуть стати центром медичних досліджень у майбутньому, оскільки їх вплив визначається зовнішнім середовищем, таким як дієта. Епігенетичний процес теоретично дозволяє реалізувати еволюційну теорію, сформульовану Ламарком на початку 1800-х рр., Але з тих пір неодноразово спростовувану, що живі істоти можуть передати своїм рисам свої риси, набуті в процесі їхнього індивідуального життя, своїм нащадкам. Ми можемо просто (але менш професійно) сказати, що наші гени мають «пам’ять». Теорія полягає в тому, що повітря, яке ми всмоктуємо, і їжа, яку ми їмо, можуть мати прямий вплив на нас через десятки років, навіть якщо ми самі не маємо подібного досвіду.
Нові докази успадкування набутих рис
В даний час молекулярні основи епігенетичного успадкування вивчені в ряді організмів, крім людей. Ідеальний епігенетичний механізм найближче наближений так званою системою метилювання ДНК. Тут метильні групи (-CH3) приєднуються до ДНК, утворюючи певний зразок. Зміни успадковуються від однієї комірки до іншої з достатньою точністю та періодичністю, а іноді і від однієї організації до іншої (детальніше див. Попередню статтю).
Рівні метилювання ДНК можуть варіюватися в залежності від людини, а надмірне або навіть зменшене метилювання може сприяти розвитку серйозних захворювань. У першому випадку гени можуть бути дезактивовані, тобто в другому, за відсутності метилювання, певні гени можуть активуватися не в той момент, або в неправильних клітинах.
За останні роки тисячі наукових праць та незліченні конференції стосувались епігенетики. Одне з останніх важливих результатів дослідження пов’язане з дослідницькою групою під керівництвом професора Ендрю Фейнберга, який керує Центром епігенетики в Медичній школі університету Джона Гопкінса. Дослідники вивчали схему метилювання генетичного матеріалу у добровольців. Оскільки основне припущення полягає в тому, що епігенетичні зміни відбуваються внаслідок впливу навколишнього середовища та старіння, індивідуальна схема метилювання повинна змінюватися з роками. Тому вчені спочатку досліджували одних і тих самих людей через певні проміжки часу.
Дослідження, розпочате у співпраці з міжнародною співпрацею (AGES Reykjavik Study), вперше взяло зразки ДНК у добровольців у 1991 році, а потім між 2002 і 2005 роками. В обох випадках рівень загального метилювання ДНК у генетичних запасах вимірювали та порівнювали на індивідуальній основі.
Приблизно третина добровольців зазнала зміни рівня метилювання ДНК: метилювання запасу ДНК учасників дослідження або збільшилося, або зменшилось за час між відбором проб. Це показало, що епігенетична картина змінюється з віком.
Дослідницька група також вивчила спадковість моделей: ДНК брали у членів сімей 2-3 поколінь протягом 16-річного інтервалу часу, а потім вимірювали загальний ступінь метилювання і в цьому випадку. Як і в попередніх дослідженнях, були показані зміни рівня метилювання з часом, але напрямок змін був однаковим серед членів сім'ї: якщо під час дослідження ступінь метилювання ДНК людини зростала, то рівня членів сім'ї, і навпаки. Згідно з дослідженням, опублікованим дослідниками, це остаточно довело, що епігенетичні зміни успадковуються.
Епігенетика та дослідження близнюків
Для багатьох однорідність однояйцевих близнюків без сумніву демонструє силу генетики, незалежну від впливу навколишнього середовища. Але саме випадки, коли однояйцеві близнюки не зовсім однакові, привертають увагу епігенетичних людей, наприклад, їх сприйнятливість до певних захворювань точно не збігається, тобто епігенетичні відмінності розвиваються з віком. У молодих однояйцевих близнюків схожа картина метилювання ДНК, хоча це змінюється з віком. Не виключено, що саме відмінності в схемі метилювання призводять до різної сприйнятливості до хвороб.
Поки що невідомо, що це саме означає з точки зору успадкування сприйнятливості до хвороб, але, безумовно, певно, що епігенетика є важливою ланкою між навколишнім середовищем, старінням та появою генетичної схильності до різних захворювань. Іншими словами, теорія еволюції, яку оживив у науковому світі Ламарк, яка фокусується на давно відкинутому питанні про передачу властивостей, набутих внаслідок впливу навколишнього середовища, може знову бути суперечливою.
Вчені опублікували свої висновки в науковому журналі «Інтра-індивідуальні зміни з часом при метилюванні ДНК із сімейним скупченням».